直滤式滤板的研制及其意义

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1、直滤式滤板的研制及其意义叶善园摘要：本文客观分析了国内外目前滤池使用的集—配水系统的现状和优缺点，并对新型滤板设计的技术参数提供了详细的资料，对设计人员在设计滤池集配水系统时有一定的参考价值。1前言自从人类有意识地对使用水进行净化处理以来，砂过滤技术因其使用方便，经济合算等优点，一直被长期使用着。随着科学技术的发展，砂过滤工艺也不断有了新的要求，各种型式的滤板、滤头，以及反冲洗和气水联合反冲洗等方式，都是以提高砂过滤效率等为目的而发展起来的一些新产品和新工艺。一个滤池运行状况的优劣，对出水水质和制水成本有着重大的影响。在最初设计的快滤池、慢滤池、无阀滤池、虹吸滤池、双

2、阀滤池等各种形式的滤池中，其滤层均采用卵石、无烟煤、滤砂级配的方式组成。滤层挡板一般采用各种材质制成的槽形板或多孔板。这种滤层组合方式的缺点是：滤层高度大、反冲水比例大、短流现象严重、易跑砂漏砂，以上几点造成了滤池运行性能差，提高了制水成本，浪费了资源。八十年代开始，我国开始引进国外的滤板、滤头相结合的组装形式，即在各种材质的滤板上安装开有细小滤缝、滤孔的滤头。这种形式的滤板，减少了卵石级配这一环节，以滤砂直接铺在滤板上，使得反冲水比例大大降低，提高了经济效益。因此，我国各大小水厂在新建或改造中，基本上是采用了滤板、滤头相结合的组装方式。为了进一步改善滤板、滤头的效能

3、，本人从八十年代初开始，对滤板、滤头相结合的组合方式进行了长期的研究，经过十几年的反复试验，终于成功研制成“直滤式滤板”。该滤板取消了滤头，将滤缝或滤孔直接开启在滤板上，是一种完全创新的新颖产品。2国内外滤池集—配水系统的现状2．1目前滤池中各种滤板及其它集—配水系统的现状在给排水处理中，过滤是常见的一道工艺，特别是给水处理中，是必不可少的。一个滤池运行状况的优劣，对水质的处理效果，运行费用及节约能源和水资源有着重大的影响。在我国的供水厂及污水深度处理中，过滤池大都采用敞开式、下向流，装填颗粒滤料的工艺形式。其集—配水系统有三种，而且以集—配水系统的阻力大小分类。一是

4、大阻力集—配水系统，开孔比为0.2—0.25%，该系统采用穿孔管排列来集、配水，然后以天然卵石或砾石级配作为滤料承托层。我国早期的水厂及目前仍有部分新设计的水厂均采用此系统。二是中阻力集—配水系统，开孔比为0.6—70.8%，该系统常由陶瓷、水泥砼、塑料或其它材料制成单层、双层及复合型滤块、滤砖或滤箱等形式的产品。其承托层仍需采用一定厚度的卵石级配层。三是小阻力集—配水系统，开孔比为1.0—1.5%，该系统采用长、短柄滤头和滤板相结合的方式。滤头一般采用塑料制成，滤板则采用混凝土或其它材料制成。该系统的最大特点是取消了卵石级配的承托层，并可进行水、气联合冲洗。注：集—

5、配水系统是指过滤时的集水和反冲洗时的配水共同系统的装置。2．2各种集—配水系统的优缺点分析2．2．1大阻力集—配水系统该系统的优点是滤池反冲洗均匀性较好，适用于大面积滤池而且施工较为简便，造价较低，无需采用特定产品，一般的施工单位均能自行施工解决。其缺点是阻力大，水头损失大，因而反冲水比率大，浪费了水资源。同时，由于反冲洗时承托层不能膨胀，其表面生长的微生物层不易脱落，容易使细菌繁殖，给处理后段的消毒、杀菌带来不利影响，而且，该系统的承托层中存在较大的“死水区”。这也会给出水水质带来影响。2．2．2中阻力集—配水系统该系统以单体定型双层滤砖或复合人字型滤箱为代表，材料

6、有陶瓷、水泥、塑料等。该系统的优点是单元可以定型制造，可以批量生产而且阻力相对比大阻力系统小，可减少一定的水头损失，消除了穿孔管锈蚀等带来的不利影响，其次是滤砖可采用气水联合反冲的方式。缺点是卵石级配的缺陷仍存在，近年国外为减少承托层采用了多孔滤毯固定在滤箱表面的方式，但因工艺要求高、造价高等因素，终未能大规模采用。该系统的施工要比大阻力集—配水系统麻烦。2．2．3小阻力集—配水系统采用滤头、滤板相结合的小阻力集—配水系统系从国外引进的。该系统的最大优点是取消了卵石级配这环节，基本上取消了滤料承托层，所以因承托层存在而带来的一些不利因素也可消除。同时该系统可进行气、水

7、联合反冲，可使反冲水比率降低，能在一定程度上节约水资源。该系统的不足之处是：一是滤板在制作时受材料、浇灌过程、天气、保养时间等影响，质量稳定性差，施工生产单位所提供的产品质量很难完全满足设计人员的要求。二是由于滤板安装时固定压板仅能压在角上，因此角部会发生压板处滤板破裂的情况。三是滤板重量重，自重约为250kg/m27，因此安装极不方便，而且其运费高昂。四是滤板安装时需滤梁承托，滤梁的存在使反冲洗时的阻力增大，为使反冲水进口至滤池最远点的水头损失尽量降低，设计施工往往采取在各条滤梁上开花窗的方式，以求提高其均匀性，但这个方式仍不足完全消除沿程水头损失